一种可移动调节型内嵌式喷雾降尘装置及除尘方法

专利名称：一种可移动调节型内嵌式喷雾降尘装置及除尘方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202110960682.0

专利申请（专利权）人：安徽理工大学
权利人地址：安徽省淮南市山南新区泰丰大街168号

专利发明（设计）人：江丙友,苏明清,袁亮,任波,张超,倪冠华,陈清华,唐明云,胡祖祥,邱进伟,周亮,郑苑楠,王保,李鑫,林汉毅

专利摘要：本发明公开一种可移动调节型内嵌式喷雾降尘装置及除尘方法，降尘装置包括过滤控制组件和喷雾组件，所述喷雾组件的下方设有二运转载架，喷雾组件的安装于二运转载架上，二运转载架上设有两个对称分布的竖直喷雾架和水平喷雾架；所述喷雾架之间转动设有旋转盘，旋转盘上设有第一雾化喷嘴。根据掘进面断面大小、坡度的变化调整喷雾角度，结构简单、操作方便；喷嘴采用内嵌式安装，有效解决防堵和防砸问题；通过电机驱动主动管间歇性正反转转动，使得主动管与旋转管之间转动方向相反，相邻的旋转管直接转动方向相反，实现摆动喷洒的同时交叉喷雾，提高降尘的效果。

主权利要求：
1.一种可移动调节型内嵌式喷雾降尘装置，降尘装置包括过滤控制组件和喷雾组件，其特征在于，所述过滤控制组件包括压风调节供给管路(18)和高压水调节供给管路(19)，压风调节供给管路(18)上依次设有气压调节阀(1)、气体过滤器(3)、供气三通阀(26)和气路开关组(5)，高压水调节供给管路(19)上依次设有水压调节阀(2)、水过滤器(4)、抑尘剂水溶液混合器(11)和水路开关组(6)；供气三通阀(26)和抑尘剂水溶液混合器(11)通过溶液输配管相连，溶液输配管上依次装有抑尘剂添加盒(21)、球形阀(22)、流量计(23)；
所述喷雾组件的下方设有二运转载架(15)，喷雾组件的安装于二运转载架(15)上，二运转载架(15)上设有两个对称分布的竖直喷雾架和水平喷雾架(9)；所述喷雾架(9)之间转动设有旋转盘(12)，旋转盘(12)上设有第一雾化喷嘴(10)；
所述旋转盘(12)的两端设有转动轴(121)，旋转盘(12)通过转动轴(121)位于喷雾架(9)上转动；
所述旋转盘(12)与第一雾化喷嘴(10)之间设有支撑管(20)，支撑管(20)与旋转盘(12)之间设有安装座(30)；
所述支撑管(20)包括阵列分布的旋转管(201)，相邻分两个旋转管(201)之间转动连接，端部的两个旋转管(201)上分别设有堵头与主动管(202)；
所述旋转管(201)包括旋转管主体(2011)，旋转管主体(2011)的下方设有与第一雾化喷嘴(10)连通的连接座(2012)，旋转管主体(2011)的一端设有支撑板(2013)，另一端设有转动柱(2018)；
所述支撑板(2013)与旋转管主体(2011)的一端设有转动槽(2014)，支撑板(2013)上靠近转动槽(2014)的一端设有配合柱(2015)，支撑板(2013)上设有阵列分布的第一连通孔(2016)，配合柱(2015)上设有第一固定轴，第一固定轴上设有第一齿轮(2017)；
所述转动柱(2018)上设有阵列分布的第二连通用孔(20181)，转动柱(2018)上设有配合槽(20182)，配合槽(20182)内设有第二固定轴，第二固定轴上设有第二齿轮(20183)，第二齿轮(20183)与第一齿轮(2017)啮合传动，第二齿轮(20183)与第一齿轮(2017)的啮合点位于旋转管(201)的轴心上；
相邻的所述旋转管(201)之间通过转动柱(2018)位于转动槽(2014)内转动，配合柱(2015)与配合槽(20182)配合，第二连通用孔(20181)与第一连通孔(2016)连通；
所述主动管(202)与旋转管(201)结构相同，其区别在于，旋转管(201)上设有第三齿轮(2021)，旋转盘(12)的下方设有电机，电机的输出轴上设有第四齿轮，第四齿轮与第三齿轮(2021)啮合传动；
所述主动管(202)的一端与旋转管(201)转动连接，另一端与进水管转动连接；
所述安装座(30)包括固定在旋转盘(12)下方的安装座主体，安装座主体的下方设有摩擦环，摩擦环与旋转管主体(2011)转动连接。
2.根据权利要求1所述的一种可移动调节型内嵌式喷雾降尘装置，其特征在于，所述喷雾架(9)的下方设有固定底座(14)，固定底座(14)上设有卡口，喷雾架(9)通过卡口卡合固定在二运转载架(15)上。
3.根据权利要求1所述的一种可移动调节型内嵌式喷雾降尘装置，其特征在于，所述喷雾架(9)上设有安装槽(13)，安装槽(13)内设有阵列分布的第二雾化喷嘴，第二雾化喷嘴的两侧分别设有水管口(16)和气管口(17)，第二雾化喷嘴与第一雾化喷嘴(10)结构相同。
4.根据权利要求3所述的一种可移动调节型内嵌式喷雾降尘装置，其特征在于，供风胶管(7)与气管口(17)连通，供水胶管(8)与水管口(16)连通。
5.根据权利要求1所述的一种可移动调节型内嵌式喷雾降尘装置，其特征在于，所述降尘装置安装在二运转载皮带机上，随掘进面开拓不断移动。
6.根据权利要求3所述的一种可移动调节型内嵌式喷雾降尘装置，其特征在于，所述第一雾化喷嘴(10)和第二雾化喷嘴喷雾粒径低于10μm。
7.根据权利要求1‑6任意一项所述降尘装置进行降尘的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1:将喷雾件布设在采掘工作面，喷雾架(9)安装在二运转载架(15)上，利用井下压风系统和井下供水系统设置与喷雾装置相连的压风调节供给管路(18)、高压水调节供给管路(19)；在抑尘剂添加盒(21)内加注特定的抑尘剂溶液；
S2:除尘时，开启压风调节供给管路(18)上的气压调节阀(1)，压风经气体过滤器(3)进入供风胶管(7)，最后进入雾化喷嘴(10)中；开启供气三通阀(26)，抑尘剂在压风的作用下，进入抑尘剂水溶液混合器(11)；开启高压水调节供给管路(19)，高压水经水过滤器(4)进入抑尘剂水溶液混合器(11)；在压风和高压水的作用下，抑尘剂和水在抑尘剂水溶液混合器(11)中完成混合，形成抑尘剂水溶液；抑尘剂水溶液经供水胶管(8)，最后进入雾化喷嘴(10)中；
S3:喷雾架中风管中的风和水管中的水同时进入两相流雾化喷嘴(10)中，经雾化喷嘴(10)混合喷出形成气液两相流微细粒喷雾；
S4:水雾经雾化喷嘴(10)后形成粒度较小的水雾，与井下的粉尘进行碰撞、拦截和捕获；
电机驱动主动管(202)间歇性正反转转动，使得主动管(202)与旋转管(201)之间转动方向相反，相邻的旋转管(201)直接转动方向相反，实现摆动喷洒的同时交叉喷雾；
S5:喷雾架(9)安装在二运转载架(15)上，且设有旋转盘(12)，可以随意调整喷射角度，还包括固定底座(14)。 说明书 : 一种可移动调节型内嵌式喷雾降尘装置及除尘方法技术领域[0001] 本发明涉及煤矿防尘领域，具体是一种可移动调节型内嵌式喷雾降尘装置及除尘方法。背景技术[0002] 煤矿井下的作业过程大多都伴随着大量粉尘的产生，这使得井下作业场所的粉尘污染极其严重，直接危及煤矿的安全生产及作业人员的身心健康。煤矿综掘工作面是井下主要产尘源之一，为了改善综掘工作面的作业环境，目前大多采取不同形式的除尘措施。由于综掘工作面的场地限制，除尘器除尘具有一定的局限性，使用不方便，影响了工作效率。风幕除尘本质上属于通风除尘，能在一定程度上缓解综掘工作面粉尘浓度过大的问题，但无法做到除尘。其中喷雾降尘作为一种简单实用的粉尘防治技术得到了广泛的应用，但随着掘进工作面不断的延伸，现有的一些喷雾装置需要不断向前调整，增加了工作量；综掘工作面环境较差，粉尘浓度大，水质差，防堵和防砸问题日益突出。发明内容[0003] 本发明的目的在于提供一种可移动调节型内嵌式喷雾降尘装置及除尘方法，采用气水两相流雾化技术，显著降低了雾化水滴的粒径；降尘装置安装在二运皮带转载机上可随掘进工作面的开拓不断移动，无需进行重复的拆卸安装过程；根据掘进面断面大小、坡度的变化调整喷雾角度，结构简单、操作方便；喷嘴采用内嵌式安装，有效解决防堵和防砸问题；通过电机驱动主动管间歇性正反转转动，使得主动管与旋转管之间转动方向相反，相邻的旋转管直接转动方向相反，实现摆动喷洒的同时交叉喷雾，提高降尘的效果。[0004] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现：[0005] 一种可移动调节型内嵌式喷雾降尘装置，降尘装置包括过滤控制组件和喷雾组件，所述过滤控制组件包括压风调节供给管路和高压水调节供给管路，压风调节供给管路上依次设有气压调节阀、气体过滤器、供气三通阀和气路开关组，高压水调节供给管路上依次设有水压调节阀、水过滤器、抑尘剂水溶液混合器和水路开关组；供气三通阀和抑尘剂水溶液混合器通过溶液输配管相连，溶液输配管上依次装有抑尘剂添加盒、球形阀、流量计；[0006] 所述喷雾组件的下方设有二运转载架，喷雾组件的安装于二运转载架上，二运转载架上设有两个对称分布的竖直喷雾架和水平喷雾架；所述喷雾架之间转动设有旋转盘，旋转盘上设有第一雾化喷嘴。[0007] 进一步的，所述旋转盘的两端设有转动轴，旋转盘通过转动轴位于喷雾架上转动。[0008] 进一步的，所述喷雾架的下方设有固定底座，固定底座上设有卡口，喷雾架通过卡口卡合固定在二运转载架上。[0009] 进一步的，所述喷雾架上设有安装槽，安装槽内设有阵列分布的第二雾化喷嘴，第二雾化喷嘴的两侧分别设有水管口和气管口，第二雾化喷嘴与第一雾化喷嘴结构相同。[0010] 进一步的，所述供风胶管与气管口连通，供水胶管与水管口连通。[0011] 进一步的，所述降尘装置安装在二运转载皮带机上，随掘进面开拓不断移动。[0012] 进一步的，所述第一雾化喷嘴和第二雾化喷嘴喷雾粒径低于10μm。[0013] 进一步的，所述旋转盘与第一雾化喷嘴之间设有支撑管，支撑管与旋转盘之间设有安装座；[0014] 所述支撑管包括阵列分布的旋转管，相邻分两个旋转管之间转动连接，端部的两个旋转管上分别设有堵头与主动管；[0015] 所述旋转管包括旋转管主体，旋转管主体的下方设有与第一雾化喷嘴连通的连接座，旋转管主体的一端设有支撑板，另一端设有转动柱；[0016] 所述支撑板与旋转管主体的一端设有转动槽，支撑板上靠近转动槽的一端设有配合柱，支撑板上设有阵列分布的第一连通孔，配合柱上设有第一固定轴，第一固定轴上设有第一齿轮；[0017] 所述转动柱上设有阵列分布的第二连通用孔，转动柱上设有配合槽，配合槽内设有第二固定轴，第二固定轴上设有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合传动，第二齿轮与第一齿轮的啮合点位于旋转管的轴心上；[0018] 相邻的所述旋转管之间通过转动柱位于转动槽内转动，配合柱与配合槽配合，第二连通用孔与第一连通孔连通；[0019] 所述主动管与旋转管结构相同，其区别在于，旋转管上设有第三齿轮，旋转盘的下方设有电机，电机的输出轴上设有第四齿轮，第四齿轮与第三齿轮啮合传动；[0020] 所述主动管的一端与旋转管转动连接，另一端与进水管转动连接；[0021] 所述安装座包括固定在旋转盘下方的安装座主体，安装座主体的下方设有摩擦环，摩擦环与旋转管主体转动连接。[0022] 一种除尘方法，所述除尘方法包括以下步骤：[0023] S1:将喷雾件布设在采掘工作面，喷雾支架安装在二运转载架上，利用井下压风系统和井下供水系统设置与喷雾装置相连的压风调节供给管路、高压水调节供给管路；在抑尘剂添加盒内加注特定的抑尘剂溶液；[0024] S2:除尘时，开启压风调节供给管路上的气压调节阀，压风经气体过滤器进入供风胶管，最后进入雾化喷嘴中；开启供气三通阀，抑尘剂在压风的作用下，进入抑尘剂水溶液混合器；开启高压水调节供给管路，高压水经水过滤器进入抑尘剂水溶液混合器；在压风和高压水的作用下，抑尘剂和水在抑尘剂水溶液混合器中完成混合，形成抑尘剂水溶液；抑尘剂水溶液经供水胶管，最后进入雾化喷嘴中；[0025] S3:喷雾架中风管中的风和水管中的水同时进入两相流雾化喷嘴中，经雾化喷嘴混合喷出形成气液两相流微细粒喷雾；[0026] S4:水雾经雾化喷嘴后形成粒度较小的水雾，与井下的粉尘进行碰撞、拦截和捕获；[0027] 电机驱动主动管间歇性正反转转动，使得主动管与旋转管之间转动方向相反，相邻的旋转管直接转动方向相反，实现摆动喷洒的同时交叉喷雾；[0028] S5:喷雾架安装在二运转载架上，且设有旋转盘，可以随意调整喷射角度，还包括固定底座。[0029] 本发明的有益效果：[0030] 1、本发明降尘装置的喷雾采用气水两相流雾化技术，显著降低了雾化水滴的粒径；[0031] 2、本发明降尘装置安装在二运皮带转载机上可随掘进工作面的开拓不断移动，无需进行重复的拆卸安装过程；[0032] 3、本发明降尘装置可根据掘进面断面大小、坡度的变化调整喷雾角度，结构简单、操作方便；[0033] 4、本发明降尘装置喷嘴采用内嵌式安装，有效解决防堵和防砸问题；[0034] 5、本发明降尘装置通过电机驱动主动管间歇性正反转转动，使得主动管与旋转管之间转动方向相反，相邻的旋转管直接转动方向相反，实现摆动喷洒的同时交叉喷雾，提高降尘的效果。附图说明[0035] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。[0036] 图1是本发明降尘装置结构示意图；[0037] 图2是本发明降尘装置部分结构示意图；[0038] 图3是本发明降尘装置部分结构示意图；[0039] 图4是本发明旋转管结构示意图；[0040] 图5是本发明图4中A处放大结构示意图；[0041] 图6是本发明旋转管结构示意图；[0042] 图7是本发明图6中B处放大结构示意图；[0043] 图8是本发明主动管结构示意图。具体实施方式[0044] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。[0045] 一种可移动调节型内嵌式喷雾降尘装置，降尘装置包括过滤控制组件和喷雾组件，如图1所示。所述过滤控制组件包括压风调节供给管路18和高压水调节供给管路19，压风调节供给管路18上依次设有气压调节阀1、气体过滤器3、供气三通阀26和气路开关组5，高压水调节供给管路19上依次设有水压调节阀2、水过滤器4、抑尘剂水溶液混合器11和水路开关组6；供气三通阀26和抑尘剂水溶液混合器11通过溶液输配管相连，溶液输配管上依次装有抑尘剂添加盒21、球形阀22、流量计23。[0046] 喷雾组件安装于二运转载架15上，在二运转载架15上设有两个对称分布的竖直喷雾架9和水平喷雾架9。[0047] 喷雾架9之间转动设有旋转盘12，如图2所示，旋转盘12上设有第一雾化喷嘴10，旋转盘12的两端设有转动轴121，旋转盘12通过转动轴121位于喷雾架9上转动。[0048] 喷雾架9的下方设有固定底座14，固定底座14上设有卡口，喷雾架9通过卡口卡合固定在二运转载架15上。[0049] 喷雾架9上设有安装槽13，安装槽13内设有阵列分布的第二雾化喷嘴，第二雾化喷嘴的两侧分别设有水管口16和气管口17，第二雾化喷嘴与第一雾化喷嘴10结构相同，压风调节供给管路7与气管口17连通，给水加压调节供给管路8与水管口16连通。[0050] 降尘装置安装在二运转载皮带机上，随掘进面开拓不断移动。[0051] 第一雾化喷嘴10和第二雾化喷嘴喷雾粒径低于10μm。[0052] 旋转盘12与第一雾化喷嘴10之间设有支撑管20，支撑管20与旋转盘12之间设有安装座30，如图3所示。[0053] 支撑管20包括阵列分布的旋转管201，相邻分两个旋转管201之间转动连接，端部的两个旋转管201上分别设有堵头与主动管202。[0054] 旋转管201包括旋转管主体2011，如图4、图5所示，旋转管主体2011的下方设有与第一雾化喷嘴10连通的连接座2012，旋转管主体2011的一端设有支撑板2013，另一端设有转动柱2018。[0055] 支撑板2013与旋转管主体2011的一端设有转动槽2014，支撑板2013上靠近转动槽2014的一端设有配合柱2015，支撑板2013上设有阵列分布的第一连通孔2016，配合柱2015上设有第一固定轴，第一固定轴上设有第一齿轮2017。[0056] 转动柱2018上设有阵列分布的第二连通用孔20181，如图6、图7所示，转动柱2018上设有配合槽20182，配合槽20182内设有第二固定轴，第二固定轴上设有第二齿轮20183，第二齿轮20183与第一齿轮2017啮合传动，第二齿轮20183与第一齿轮2017的啮合点位于旋转管201的轴心上。[0057] 相邻的旋转管201之间通过转动柱2018位于转动槽2014内转动，配合柱2015与配合槽20182配合，第二连通用孔20181与第一连通孔2016连通。[0058] 主动管202与旋转管201结构相同，其区别在于，旋转管201上设有第三齿轮2021，如图8所示，旋转盘12的下方设有电机，电机的输出轴上设有第四齿轮，第四齿轮与第三齿轮2021啮合传动。[0059] 主动管202的一端与旋转管201转动连接，另一端与进水管转动连接。[0060] 安装座30包括固定在旋转盘12下方的安装座主体，安装座主体的下方设有摩擦环，摩擦环与旋转管主体2011转动连接。[0061] 一种除尘方法，除尘方法包括以下步骤：[0062] S1:将喷雾件布设在采掘工作面，喷雾支架安装在二运转载架上，利用井下压风系统和井下供水系统设置与喷雾装置相连的压风调节供给管路、高压水调节供给管路；在抑尘剂添加盒内加注特定的抑尘剂溶液；[0063] S2:除尘时，开启压风调节供给管路上的气压调节阀，压风经气体过滤器进入供风胶管，最后进入雾化喷嘴中；[0064] 开启供气三通阀，抑尘剂在压风的作用下，进入抑尘剂水溶液混合器；[0065] 开启高压水调节供给管路，高压水经水过滤器进入抑尘剂水溶液混合器；[0066] 在压风和高压水的作用下，抑尘剂和水在抑尘剂水溶液混合器中完成混合，形成抑尘剂水溶液；[0067] 抑尘剂水溶液经供水胶管，最后进入雾化喷嘴中。[0068] S3:喷雾架中风管中的风和水管中的水同时进入两相流雾化喷嘴10中，经雾化喷嘴10混合喷出形成气液两相流微细粒喷雾；[0069] S4:水雾经雾化喷嘴10后形成粒度较小的水雾，与井下的粉尘进行碰撞、拦截和捕获；[0070] 电机驱动主动管202间歇性正反转转动，使得主动管202与旋转管201之间转动方向相反，相邻的旋转管201直接转动方向相反，实现摆动喷洒的同时交叉喷雾，提高降尘的效果。[0071] S5:喷雾架9安装在二运转载架15上，且设有旋转盘12，可以随意调整喷射角度，还包括固定底座14,更加牢固，稳定性更强。[0072] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。[0073] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

专利地区：安徽

专利申请日期：2021-08-20

专利公开日期：2024-07-26

专利公告号：CN113559644B